摘要：供水管道在長年運行中，由于物理、化學、電化學和微生物學等作用，沿管道內(nèi)壁會逐漸形成銹垢，隨著管齡增加銹垢不斷增厚，使過水斷面減少。管道內(nèi)的水沿銹垢流動，銹垢的衛(wèi)生狀況將直接影響供水水質(zhì)。從世界上有供水工程開始，人們就對埋地金屬管道的腐蝕機理、防腐方法、涂層結(jié)構(gòu)等進行了不懈的探索與研究，已形成多種防腐體系。
關(guān)鍵詞：供水管道；防腐；工藝
引言
供水管網(wǎng)所用管材一般分為金屬管材和非金屬管材，就目前管網(wǎng)來看，大管徑管道一般采用金屬管材，包括鑄鐵管、球墨鑄鐵管以及鋼管，小口徑管道一般采用非金屬管，包括給水尼龍管、給水PPR管，但仍有部分管道及管件使用鋼管或鋼制管件連接。由于北方冬季氣溫較低，一般干線管道和城區(qū)管網(wǎng)都是埋地敷設，這樣對管網(wǎng)的防腐要求就非常高，好的防腐可以避免因管道腐蝕而造成管網(wǎng)漏水，避免管道內(nèi)部增加摩阻、污染水質(zhì)，相反則給管網(wǎng)帶來很大麻煩，可見管道防腐對管網(wǎng)有多么的重要。
一、管道的腐蝕
腐蝕是金屬在周圍介質(zhì)的化學、電化學作用下所引起的一種破壞。金屬腐蝕按其性質(zhì)可分為化學腐蝕和電化學腐蝕�；瘜W腐蝕是金屬直接和介質(zhì)接觸起化學作用而引起金屬離子的溶解過程。而電化學腐蝕是金屬和電解質(zhì)組成原電池所發(fā)生的電解過程。金屬在土壤、水或潮氣等電解質(zhì)溶液中，一般都發(fā)生電化學腐蝕。埋地管道外腐蝕的原因比較復雜，一般歸納為以下3種原因：
1.電化學腐蝕――由于土壤是固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)3種物質(zhì)所組成的復雜混合物，土壤具有電解質(zhì)溶液的特征，埋地管道裸露的金屬，就和土壤電解質(zhì)組成了原電池，導致金屬的電化學腐蝕。
2.雜散電流對管道的腐蝕――由于外界漏電影響，土壤中有雜散電流通過管道，因而發(fā)生電解作用，使管道腐蝕。
3.細菌作用引起的腐蝕――據(jù)研究，微生物參與腐蝕的過程中，不同種類細菌的腐蝕行為，條件各不相同。
對埋地管道腐蝕調(diào)查與研究表明，埋地管道外壁絕緣層的損壞是造成管道遭受土壤腐蝕的主要原因，為了保證管線長期安全生產(chǎn)，針對土壤腐蝕的特點，可以從以下幾個途徑來制止腐蝕的發(fā)生和降低腐蝕程度：(1)選用耐腐蝕的管材；(2)增加管道與土壤之間的過渡電阻，減小腐蝕電流，如采用石油瀝青、煤焦油瓷漆、粘膠帶、環(huán)氧粉末、三層PE等絕緣層，使絕緣層電阻較大，絕緣層的致密性很好(無針孔)，從而把腐蝕電流減少到最小程度；(3)采用電法保護(陰極保護和犧牲陽極保護)，一般電法保護應與絕緣層保護相結(jié)合，以減小保護電流的消耗。
二、管道的防腐
國內(nèi)過去多采用石油瀝青防腐層，近年來，我國陸續(xù)研究開發(fā)了聚乙烯夾克(兩層結(jié)構(gòu))、熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層、聚乙烯膠粘帶和煤焦油瓷漆等防腐技術(shù)，取得了較好的防腐效果。但在實際應用中，也暴露出這些防腐技術(shù)的不足之處，如兩層結(jié)構(gòu)聚乙烯夾克的粘結(jié)性較差，熔結(jié)環(huán)氧粉末層的機械性能較低，煤焦油瓷漆的環(huán)境污染問題以及聚乙烯膠粘帶的施工質(zhì)量難以保證等，因此，歐洲一些國家于上世紀80年代以來，研究開發(fā)并成功應用了溶解環(huán)氧/擠出聚乙烯三層結(jié)構(gòu)防腐涂層技術(shù)，這是目前國際上認為最先進的管道外防腐技術(shù)。
擠出聚乙烯包覆涂層，以其優(yōu)異的物理機械性能，良好的耐化學腐蝕性能，極低的水、氧滲透性和低環(huán)境污染，被公認是當前最有發(fā)展前途的防腐材料之一。但是，非極性的聚乙烯涂層與極性的鋼管表面粘接性差，為了解決這一問題，人們采用了多種方法。傳統(tǒng)的方法是在聚乙烯涂層與鋼管之間涂一層“軟基”瑪蹄脂或橡膠粘結(jié)劑或“硬基”聚乙烯共聚物底膠，形成兩層涂層結(jié)構(gòu)。而有些國家則采用高溫熔結(jié)聚乙烯粉末的方法，但無論是兩層結(jié)構(gòu)涂層還是熔結(jié)聚乙烯粉末涂層，都存在兩個缺點：一是陰極剝離強度弱，二是與鋼材的粘結(jié)性能低且不穩(wěn)定，尤其在較高溫度下更為明顯。為了更好地解決聚乙烯圖層的鋼管表面的粘結(jié)問題，以德國、意大利為代表的歐洲國家，于80年代廣泛采用了三層聚烯烴管道防腐涂層(以下簡稱三層PE)。這種涂層結(jié)構(gòu)包括：環(huán)氧底漆、共聚物中間層、聚乙烯外涂層，三層結(jié)構(gòu)防腐層將熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層和擠壓聚烯烴防腐層的機械特性等優(yōu)點結(jié)合起來，從而顯著改善各自的性能。對熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層抗機械破壞性能弱的缺點得到彌補；使兩層結(jié)構(gòu)的擠壓聚烯烴防腐層，粘結(jié)性能差的弱點得到改善，大大提高了防腐層的抗陰極剝離性能和機械強度。
為了同時解決鋼管的外壁腐蝕、內(nèi)壁輸水質(zhì)量問題，可采用環(huán)氧類粉末涂敷鋼管。環(huán)氧類粉末涂敷鋼管是采用優(yōu)質(zhì)高頻焊管、螺旋焊管或無縫鋼管基體，以先進的流化床涂敷工藝，在鋼管內(nèi)外壁熔融涂敷無毒食品級環(huán)氧粉末涂料，具有國際先進管材的水準，它的開發(fā)成功填補了國內(nèi)空白，是我國替代進口管材的首選。
環(huán)氧類粉末涂敷鋼管具有優(yōu)良的機械性能，涂層附著力好，抗腐蝕性強，可耐酸、堿及其它化學腐蝕，無毒、耐磨，耐沖擊性好，耐滲透性強，管道表面光滑，可以提高輸送效率，解決管道阻塞問題，減少輸送壓力損失，涂層中無溶劑，無可滲出物質(zhì)，因而不會污染輸送介質(zhì)，保證介質(zhì)的承接度和衛(wèi)生性。涂層具有優(yōu)良的絕緣性和耐侯性，在-40℃至80℃范圍可循環(huán)冷熱交替使用，涂層不老化、不龜裂，因而可以在寒冷、酷熱地帶等苛刻的環(huán)境下使用。
三、管道的防腐工藝
管道涂敷：對埋地金屬管道進行外壁涂敷，可明顯提高管道壽命。
1.除銹工藝。除銹工藝較之其他防腐工藝更為簡便，只需用砂紙、鋼絲刷或電動砂輪機將被涂工件表面浮銹、焊渣、油污及疏松物除去，擦凈達到平整干燥既可施涂。需要強調(diào)的是被涂工件表面浮銹、油污等雜物必須除凈，否則會影響涂料的附著力和涂敷質(zhì)量。
2.涂敷工藝�？刹捎盟⑼�、噴涂、滾涂等方法施涂。a.普通防腐型(兩底兩面)。一道底漆→一道底漆→一道面漆→一道面漆。干膜厚度約100μm。b.加強防腐型(一布三油)。一道底漆→一層玻璃纖維布→二道面漆。干膜厚約200μm。c.重加強防腐型(兩布四油)。一道底漆→一層玻璃纖維布→一道底漆→一層玻璃纖維布→二道面漆。干膜厚度約300μm。d.特加強防腐型(三布四油)。一道底漆+連續(xù)纏繞兩層玻璃纖維布→一道底漆→一層玻璃纖維布→一道底漆→二道面漆。干膜厚度約450μm。或一道底漆→一層玻璃纖維布→一道底漆→一層玻璃纖維布→一道底漆→一層玻璃纖維布→兩道面漆，干膜厚度約450μm。
結(jié)束語
飲水是人類賴以生存的最基本要素，現(xiàn)代人對水質(zhì)的要求越來越高，為滿足高水質(zhì)要求，其中最重要的環(huán)節(jié)是輸水過程中，不滋生細菌，不污染水質(zhì)，管道不泄漏，沒有二次污染。要做到這些，就要在管道設計和施工時選擇材質(zhì)好，有可靠的防腐內(nèi)襯的管材。同時加強對管道銹垢的治理，有計劃地更換管道，或?qū)εf有管道進行刮管涂襯。這樣，可以有效地改善管網(wǎng)的運營效果，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。
